kernel/dma/mapping.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * arch-independent dma-mapping routines
   4  *
   5  * Copyright (c) 2006  SUSE Linux Products GmbH
   6  * Copyright (c) 2006  Tejun Heo <teheo@suse.de>
   7  */
   8 #include <linux/memblock.h> /* for max_pfn */
   9 #include <linux/acpi.h>
  10 #include <linux/dma-map-ops.h>
  11 #include <linux/export.h>
  12 #include <linux/gfp.h>
  13 #include <linux/of_device.h>
  14 #include <linux/slab.h>
  15 #include <linux/vmalloc.h>
  16 #include "debug.h"
  17 #include "direct.h"
  18
  19 bool dma_default_coherent;
  20
  21 /*
  22  * Managed DMA API
  23  */
  24 struct dma_devres {
  25         size_t          size;
  26         void            *vaddr;
  27         dma_addr_t      dma_handle;
  28         unsigned long   attrs;
  29 };
  30
  31 static void dmam_release(struct device *dev, void *res)
  32 {
  33         struct dma_devres *this = res;
  34
  35         dma_free_attrs(dev, this->size, this->vaddr, this->dma_handle,
  36                         this->attrs);
  37 }
  38
  39 static int dmam_match(struct device *dev, void *res, void *match_data)
  40 {
  41         struct dma_devres *this = res, *match = match_data;
  42
  43         if (this->vaddr == match->vaddr) {
  44                 WARN_ON(this->size != match->size ||
  45                         this->dma_handle != match->dma_handle);
  46                 return 1;
  47         }
  48         return 0;
  49 }
  50
  51 /**
  52  * dmam_free_coherent - Managed dma_free_coherent()
  53  * @dev: Device to free coherent memory for
  54  * @size: Size of allocation
  55  * @vaddr: Virtual address of the memory to free
  56  * @dma_handle: DMA handle of the memory to free
  57  *
  58  * Managed dma_free_coherent().
  59  */
  60 void dmam_free_coherent(struct device *dev, size_t size, void *vaddr,
  61                         dma_addr_t dma_handle)
  62 {
  63         struct dma_devres match_data = { size, vaddr, dma_handle };
  64
  65         dma_free_coherent(dev, size, vaddr, dma_handle);
  66         WARN_ON(devres_destroy(dev, dmam_release, dmam_match, &match_data));
  67 }
  68 EXPORT_SYMBOL(dmam_free_coherent);
  69
  70 /**
  71  * dmam_alloc_attrs - Managed dma_alloc_attrs()
  72  * @dev: Device to allocate non_coherent memory for
  73  * @size: Size of allocation
  74  * @dma_handle: Out argument for allocated DMA handle
  75  * @gfp: Allocation flags
  76  * @attrs: Flags in the DMA_ATTR_* namespace.
  77  *
  78  * Managed dma_alloc_attrs().  Memory allocated using this function will be
  79  * automatically released on driver detach.
  80  *
  81  * RETURNS:
  82  * Pointer to allocated memory on success, NULL on failure.
  83  */
  84 void *dmam_alloc_attrs(struct device *dev, size_t size, dma_addr_t *dma_handle,
  85                 gfp_t gfp, unsigned long attrs)
  86 {
  87         struct dma_devres *dr;
  88         void *vaddr;
  89
  90         dr = devres_alloc(dmam_release, sizeof(*dr), gfp);
  91         if (!dr)
  92                 return NULL;
  93
  94         vaddr = dma_alloc_attrs(dev, size, dma_handle, gfp, attrs);
  95         if (!vaddr) {
  96                 devres_free(dr);
  97                 return NULL;
  98         }
  99
 100         dr->vaddr = vaddr;
 101         dr->dma_handle = *dma_handle;
 102         dr->size = size;
 103         dr->attrs = attrs;
 104
 105         devres_add(dev, dr);
 106
 107         return vaddr;
 108 }
 109 EXPORT_SYMBOL(dmam_alloc_attrs);
 110
 111 static bool dma_go_direct(struct device *dev, dma_addr_t mask,
 112                 const struct dma_map_ops *ops)
 113 {
 114         if (likely(!ops))
 115                 return true;
 116 #ifdef CONFIG_DMA_OPS_BYPASS
 117         if (dev->dma_ops_bypass)
 118                 return min_not_zero(mask, dev->bus_dma_limit) >=
 119                             dma_direct_get_required_mask(dev);
 120 #endif
 121         return false;
 122 }
 123
 124
 125 /*
 126  * Check if the devices uses a direct mapping for streaming DMA operations.
 127  * This allows IOMMU drivers to set a bypass mode if the DMA mask is large
 128  * enough.
 129  */
 130 static inline bool dma_alloc_direct(struct device *dev,
 131                 const struct dma_map_ops *ops)
 132 {
 133         return dma_go_direct(dev, dev->coherent_dma_mask, ops);
 134 }
 135
 136 static inline bool dma_map_direct(struct device *dev,
 137                 const struct dma_map_ops *ops)
 138 {
 139         return dma_go_direct(dev, *dev->dma_mask, ops);
 140 }
 141
 142 dma_addr_t dma_map_page_attrs(struct device *dev, struct page *page,
 143                 size_t offset, size_t size, enum dma_data_direction dir,
 144                 unsigned long attrs)
 145 {
 146         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 147         dma_addr_t addr;
 148
 149         BUG_ON(!valid_dma_direction(dir));
 150
 151         if (WARN_ON_ONCE(!dev->dma_mask))
 152                 return DMA_MAPPING_ERROR;
 153
 154         if (dma_map_direct(dev, ops) ||
 155             arch_dma_map_page_direct(dev, page_to_phys(page) + offset + size))
 156                 addr = dma_direct_map_page(dev, page, offset, size, dir, attrs);
 157         else
 158                 addr = ops->map_page(dev, page, offset, size, dir, attrs);
 159         debug_dma_map_page(dev, page, offset, size, dir, addr);
 160
 161         return addr;
 162 }
 163 EXPORT_SYMBOL(dma_map_page_attrs);
 164
 165 void dma_unmap_page_attrs(struct device *dev, dma_addr_t addr, size_t size,
 166                 enum dma_data_direction dir, unsigned long attrs)
 167 {
 168         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 169
 170         BUG_ON(!valid_dma_direction(dir));
 171         if (dma_map_direct(dev, ops) ||
 172             arch_dma_unmap_page_direct(dev, addr + size))
 173                 dma_direct_unmap_page(dev, addr, size, dir, attrs);
 174         else if (ops->unmap_page)
 175                 ops->unmap_page(dev, addr, size, dir, attrs);
 176         debug_dma_unmap_page(dev, addr, size, dir);
 177 }
 178 EXPORT_SYMBOL(dma_unmap_page_attrs);
 179
 180 static int __dma_map_sg_attrs(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
 181          int nents, enum dma_data_direction dir, unsigned long attrs)
 182 {
 183         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 184         int ents;
 185
 186         BUG_ON(!valid_dma_direction(dir));
 187
 188         if (WARN_ON_ONCE(!dev->dma_mask))
 189                 return 0;
 190
 191         if (dma_map_direct(dev, ops) ||
 192             arch_dma_map_sg_direct(dev, sg, nents))
 193                 ents = dma_direct_map_sg(dev, sg, nents, dir, attrs);
 194         else
 195                 ents = ops->map_sg(dev, sg, nents, dir, attrs);
 196
 197         if (ents > 0)
 198                 debug_dma_map_sg(dev, sg, nents, ents, dir);
 199         else if (WARN_ON_ONCE(ents != -EINVAL && ents != -ENOMEM &&
 200                               ents != -EIO))
 201                 return -EIO;
 202
 203         return ents;
 204 }
 205
 206 /**
 207  * dma_map_sg_attrs - Map the given buffer for DMA
 208  * @dev:        The device for which to perform the DMA operation
 209  * @sg: The sg_table object describing the buffer
 210  * @dir:        DMA direction
 211  * @attrs:      Optional DMA attributes for the map operation
 212  *
 213  * Maps a buffer described by a scatterlist passed in the sg argument with
 214  * nents segments for the @dir DMA operation by the @dev device.
 215  *
 216  * Returns the number of mapped entries (which can be less than nents)
 217  * on success. Zero is returned for any error.
 218  *
 219  * dma_unmap_sg_attrs() should be used to unmap the buffer with the
 220  * original sg and original nents (not the value returned by this funciton).
 221  */
 222 unsigned int dma_map_sg_attrs(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
 223                     int nents, enum dma_data_direction dir, unsigned long attrs)
 224 {
 225         int ret;
 226
 227         ret = __dma_map_sg_attrs(dev, sg, nents, dir, attrs);
 228         if (ret < 0)
 229                 return 0;
 230         return ret;
 231 }
 232 EXPORT_SYMBOL(dma_map_sg_attrs);
 233
 234 /**
 235  * dma_map_sgtable - Map the given buffer for DMA
 236  * @dev:        The device for which to perform the DMA operation
 237  * @sgt:        The sg_table object describing the buffer
 238  * @dir:        DMA direction
 239  * @attrs:      Optional DMA attributes for the map operation
 240  *
 241  * Maps a buffer described by a scatterlist stored in the given sg_table
 242  * object for the @dir DMA operation by the @dev device. After success, the
 243  * ownership for the buffer is transferred to the DMA domain.  One has to
 244  * call dma_sync_sgtable_for_cpu() or dma_unmap_sgtable() to move the
 245  * ownership of the buffer back to the CPU domain before touching the
 246  * buffer by the CPU.
 247  *
 248  * Returns 0 on success or a negative error code on error. The following
 249  * error codes are supported with the given meaning:
 250  *
 251  *   -EINVAL - An invalid argument, unaligned access or other error
 252  *             in usage. Will not succeed if retried.
 253  *   -ENOMEM - Insufficient resources (like memory or IOVA space) to
 254  *             complete the mapping. Should succeed if retried later.
 255  *   -EIO    - Legacy error code with an unknown meaning. eg. this is
 256  *             returned if a lower level call returned DMA_MAPPING_ERROR.
 257  */
 258 int dma_map_sgtable(struct device *dev, struct sg_table *sgt,
 259                     enum dma_data_direction dir, unsigned long attrs)
 260 {
 261         int nents;
 262
 263         nents = __dma_map_sg_attrs(dev, sgt->sgl, sgt->orig_nents, dir, attrs);
 264         if (nents < 0)
 265                 return nents;
 266         sgt->nents = nents;
 267         return 0;
 268 }
 269 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_map_sgtable);
 270
 271 void dma_unmap_sg_attrs(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
 272                                       int nents, enum dma_data_direction dir,
 273                                       unsigned long attrs)
 274 {
 275         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 276
 277         BUG_ON(!valid_dma_direction(dir));
 278         debug_dma_unmap_sg(dev, sg, nents, dir);
 279         if (dma_map_direct(dev, ops) ||
 280             arch_dma_unmap_sg_direct(dev, sg, nents))
 281                 dma_direct_unmap_sg(dev, sg, nents, dir, attrs);
 282         else if (ops->unmap_sg)
 283                 ops->unmap_sg(dev, sg, nents, dir, attrs);
 284 }
 285 EXPORT_SYMBOL(dma_unmap_sg_attrs);
 286
 287 dma_addr_t dma_map_resource(struct device *dev, phys_addr_t phys_addr,
 288                 size_t size, enum dma_data_direction dir, unsigned long attrs)
 289 {
 290         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 291         dma_addr_t addr = DMA_MAPPING_ERROR;
 292
 293         BUG_ON(!valid_dma_direction(dir));
 294
 295         if (WARN_ON_ONCE(!dev->dma_mask))
 296                 return DMA_MAPPING_ERROR;
 297
 298         /* Don't allow RAM to be mapped */
 299         if (WARN_ON_ONCE(pfn_valid(PHYS_PFN(phys_addr))))
 300                 return DMA_MAPPING_ERROR;
 301
 302         if (dma_map_direct(dev, ops))
 303                 addr = dma_direct_map_resource(dev, phys_addr, size, dir, attrs);
 304         else if (ops->map_resource)
 305                 addr = ops->map_resource(dev, phys_addr, size, dir, attrs);
 306
 307         debug_dma_map_resource(dev, phys_addr, size, dir, addr);
 308         return addr;
 309 }
 310 EXPORT_SYMBOL(dma_map_resource);
 311
 312 void dma_unmap_resource(struct device *dev, dma_addr_t addr, size_t size,
 313                 enum dma_data_direction dir, unsigned long attrs)
 314 {
 315         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 316
 317         BUG_ON(!valid_dma_direction(dir));
 318         if (!dma_map_direct(dev, ops) && ops->unmap_resource)
 319                 ops->unmap_resource(dev, addr, size, dir, attrs);
 320         debug_dma_unmap_resource(dev, addr, size, dir);
 321 }
 322 EXPORT_SYMBOL(dma_unmap_resource);
 323
 324 void dma_sync_single_for_cpu(struct device *dev, dma_addr_t addr, size_t size,
 325                 enum dma_data_direction dir)
 326 {
 327         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 328
 329         BUG_ON(!valid_dma_direction(dir));
 330         if (dma_map_direct(dev, ops))
 331                 dma_direct_sync_single_for_cpu(dev, addr, size, dir);
 332         else if (ops->sync_single_for_cpu)
 333                 ops->sync_single_for_cpu(dev, addr, size, dir);
 334         debug_dma_sync_single_for_cpu(dev, addr, size, dir);
 335 }
 336 EXPORT_SYMBOL(dma_sync_single_for_cpu);
 337
 338 void dma_sync_single_for_device(struct device *dev, dma_addr_t addr,
 339                 size_t size, enum dma_data_direction dir)
 340 {
 341         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 342
 343         BUG_ON(!valid_dma_direction(dir));
 344         if (dma_map_direct(dev, ops))
 345                 dma_direct_sync_single_for_device(dev, addr, size, dir);
 346         else if (ops->sync_single_for_device)
 347                 ops->sync_single_for_device(dev, addr, size, dir);
 348         debug_dma_sync_single_for_device(dev, addr, size, dir);
 349 }
 350 EXPORT_SYMBOL(dma_sync_single_for_device);
 351
 352 void dma_sync_sg_for_cpu(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
 353                     int nelems, enum dma_data_direction dir)
 354 {
 355         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 356
 357         BUG_ON(!valid_dma_direction(dir));
 358         if (dma_map_direct(dev, ops))
 359                 dma_direct_sync_sg_for_cpu(dev, sg, nelems, dir);
 360         else if (ops->sync_sg_for_cpu)
 361                 ops->sync_sg_for_cpu(dev, sg, nelems, dir);
 362         debug_dma_sync_sg_for_cpu(dev, sg, nelems, dir);
 363 }
 364 EXPORT_SYMBOL(dma_sync_sg_for_cpu);
 365
 366 void dma_sync_sg_for_device(struct device *dev, struct scatterlist *sg,
 367                        int nelems, enum dma_data_direction dir)
 368 {
 369         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 370
 371         BUG_ON(!valid_dma_direction(dir));
 372         if (dma_map_direct(dev, ops))
 373                 dma_direct_sync_sg_for_device(dev, sg, nelems, dir);
 374         else if (ops->sync_sg_for_device)
 375                 ops->sync_sg_for_device(dev, sg, nelems, dir);
 376         debug_dma_sync_sg_for_device(dev, sg, nelems, dir);
 377 }
 378 EXPORT_SYMBOL(dma_sync_sg_for_device);
 379
 380 /*
 381  * The whole dma_get_sgtable() idea is fundamentally unsafe - it seems
 382  * that the intention is to allow exporting memory allocated via the
 383  * coherent DMA APIs through the dma_buf API, which only accepts a
 384  * scattertable.  This presents a couple of problems:
 385  * 1. Not all memory allocated via the coherent DMA APIs is backed by
 386  *    a struct page
 387  * 2. Passing coherent DMA memory into the streaming APIs is not allowed
 388  *    as we will try to flush the memory through a different alias to that
 389  *    actually being used (and the flushes are redundant.)
 390  */
 391 int dma_get_sgtable_attrs(struct device *dev, struct sg_table *sgt,
 392                 void *cpu_addr, dma_addr_t dma_addr, size_t size,
 393                 unsigned long attrs)
 394 {
 395         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 396
 397         if (dma_alloc_direct(dev, ops))
 398                 return dma_direct_get_sgtable(dev, sgt, cpu_addr, dma_addr,
 399                                 size, attrs);
 400         if (!ops->get_sgtable)
 401                 return -ENXIO;
 402         return ops->get_sgtable(dev, sgt, cpu_addr, dma_addr, size, attrs);
 403 }
 404 EXPORT_SYMBOL(dma_get_sgtable_attrs);
 405
 406 #ifdef CONFIG_MMU
 407 /*
 408  * Return the page attributes used for mapping dma_alloc_* memory, either in
 409  * kernel space if remapping is needed, or to userspace through dma_mmap_*.
 410  */
 411 pgprot_t dma_pgprot(struct device *dev, pgprot_t prot, unsigned long attrs)
 412 {
 413         if (force_dma_unencrypted(dev))
 414                 prot = pgprot_decrypted(prot);
 415         if (dev_is_dma_coherent(dev))
 416                 return prot;
 417 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_DMA_WRITE_COMBINE
 418         if (attrs & DMA_ATTR_WRITE_COMBINE)
 419                 return pgprot_writecombine(prot);
 420 #endif
 421         return pgprot_dmacoherent(prot);
 422 }
 423 #endif /* CONFIG_MMU */
 424
 425 /**
 426  * dma_can_mmap - check if a given device supports dma_mmap_*
 427  * @dev: device to check
 428  *
 429  * Returns %true if @dev supports dma_mmap_coherent() and dma_mmap_attrs() to
 430  * map DMA allocations to userspace.
 431  */
 432 bool dma_can_mmap(struct device *dev)
 433 {
 434         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 435
 436         if (dma_alloc_direct(dev, ops))
 437                 return dma_direct_can_mmap(dev);
 438         return ops->mmap != NULL;
 439 }
 440 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_can_mmap);
 441
 442 /**
 443  * dma_mmap_attrs - map a coherent DMA allocation into user space
 444  * @dev: valid struct device pointer, or NULL for ISA and EISA-like devices
 445  * @vma: vm_area_struct describing requested user mapping
 446  * @cpu_addr: kernel CPU-view address returned from dma_alloc_attrs
 447  * @dma_addr: device-view address returned from dma_alloc_attrs
 448  * @size: size of memory originally requested in dma_alloc_attrs
 449  * @attrs: attributes of mapping properties requested in dma_alloc_attrs
 450  *
 451  * Map a coherent DMA buffer previously allocated by dma_alloc_attrs into user
 452  * space.  The coherent DMA buffer must not be freed by the driver until the
 453  * user space mapping has been released.
 454  */
 455 int dma_mmap_attrs(struct device *dev, struct vm_area_struct *vma,
 456                 void *cpu_addr, dma_addr_t dma_addr, size_t size,
 457                 unsigned long attrs)
 458 {
 459         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 460
 461         if (dma_alloc_direct(dev, ops))
 462                 return dma_direct_mmap(dev, vma, cpu_addr, dma_addr, size,
 463                                 attrs);
 464         if (!ops->mmap)
 465                 return -ENXIO;
 466         return ops->mmap(dev, vma, cpu_addr, dma_addr, size, attrs);
 467 }
 468 EXPORT_SYMBOL(dma_mmap_attrs);
 469
 470 u64 dma_get_required_mask(struct device *dev)
 471 {
 472         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 473
 474         if (dma_alloc_direct(dev, ops))
 475                 return dma_direct_get_required_mask(dev);
 476         if (ops->get_required_mask)
 477                 return ops->get_required_mask(dev);
 478
 479         /*
 480          * We require every DMA ops implementation to at least support a 32-bit
 481          * DMA mask (and use bounce buffering if that isn't supported in
 482          * hardware).  As the direct mapping code has its own routine to
 483          * actually report an optimal mask we default to 32-bit here as that
 484          * is the right thing for most IOMMUs, and at least not actively
 485          * harmful in general.
 486          */
 487         return DMA_BIT_MASK(32);
 488 }
 489 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_get_required_mask);
 490
 491 void *dma_alloc_attrs(struct device *dev, size_t size, dma_addr_t *dma_handle,
 492                 gfp_t flag, unsigned long attrs)
 493 {
 494         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 495         void *cpu_addr;
 496
 497         WARN_ON_ONCE(!dev->coherent_dma_mask);
 498
 499         if (dma_alloc_from_dev_coherent(dev, size, dma_handle, &cpu_addr))
 500                 return cpu_addr;
 501
 502         /* let the implementation decide on the zone to allocate from: */
 503         flag &= ~(__GFP_DMA | __GFP_DMA32 | __GFP_HIGHMEM);
 504
 505         if (dma_alloc_direct(dev, ops))
 506                 cpu_addr = dma_direct_alloc(dev, size, dma_handle, flag, attrs);
 507         else if (ops->alloc)
 508                 cpu_addr = ops->alloc(dev, size, dma_handle, flag, attrs);
 509         else
 510                 return NULL;
 511
 512         debug_dma_alloc_coherent(dev, size, *dma_handle, cpu_addr);
 513         return cpu_addr;
 514 }
 515 EXPORT_SYMBOL(dma_alloc_attrs);
 516
 517 void dma_free_attrs(struct device *dev, size_t size, void *cpu_addr,
 518                 dma_addr_t dma_handle, unsigned long attrs)
 519 {
 520         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 521
 522         if (dma_release_from_dev_coherent(dev, get_order(size), cpu_addr))
 523                 return;
 524         /*
 525          * On non-coherent platforms which implement DMA-coherent buffers via
 526          * non-cacheable remaps, ops->free() may call vunmap(). Thus getting
 527          * this far in IRQ context is a) at risk of a BUG_ON() or trying to
 528          * sleep on some machines, and b) an indication that the driver is
 529          * probably misusing the coherent API anyway.
 530          */
 531         WARN_ON(irqs_disabled());
 532
 533         if (!cpu_addr)
 534                 return;
 535
 536         debug_dma_free_coherent(dev, size, cpu_addr, dma_handle);
 537         if (dma_alloc_direct(dev, ops))
 538                 dma_direct_free(dev, size, cpu_addr, dma_handle, attrs);
 539         else if (ops->free)
 540                 ops->free(dev, size, cpu_addr, dma_handle, attrs);
 541 }
 542 EXPORT_SYMBOL(dma_free_attrs);
 543
 544 static struct page *__dma_alloc_pages(struct device *dev, size_t size,
 545                 dma_addr_t *dma_handle, enum dma_data_direction dir, gfp_t gfp)
 546 {
 547         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 548
 549         if (WARN_ON_ONCE(!dev->coherent_dma_mask))
 550                 return NULL;
 551         if (WARN_ON_ONCE(gfp & (__GFP_DMA | __GFP_DMA32 | __GFP_HIGHMEM)))
 552                 return NULL;
 553
 554         size = PAGE_ALIGN(size);
 555         if (dma_alloc_direct(dev, ops))
 556                 return dma_direct_alloc_pages(dev, size, dma_handle, dir, gfp);
 557         if (!ops->alloc_pages)
 558                 return NULL;
 559         return ops->alloc_pages(dev, size, dma_handle, dir, gfp);
 560 }
 561
 562 struct page *dma_alloc_pages(struct device *dev, size_t size,
 563                 dma_addr_t *dma_handle, enum dma_data_direction dir, gfp_t gfp)
 564 {
 565         struct page *page = __dma_alloc_pages(dev, size, dma_handle, dir, gfp);
 566
 567         if (page)
 568                 debug_dma_map_page(dev, page, 0, size, dir, *dma_handle);
 569         return page;
 570 }
 571 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_alloc_pages);
 572
 573 static void __dma_free_pages(struct device *dev, size_t size, struct page *page,
 574                 dma_addr_t dma_handle, enum dma_data_direction dir)
 575 {
 576         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 577
 578         size = PAGE_ALIGN(size);
 579         if (dma_alloc_direct(dev, ops))
 580                 dma_direct_free_pages(dev, size, page, dma_handle, dir);
 581         else if (ops->free_pages)
 582                 ops->free_pages(dev, size, page, dma_handle, dir);
 583 }
 584
 585 void dma_free_pages(struct device *dev, size_t size, struct page *page,
 586                 dma_addr_t dma_handle, enum dma_data_direction dir)
 587 {
 588         debug_dma_unmap_page(dev, dma_handle, size, dir);
 589         __dma_free_pages(dev, size, page, dma_handle, dir);
 590 }
 591 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_free_pages);
 592
 593 int dma_mmap_pages(struct device *dev, struct vm_area_struct *vma,
 594                 size_t size, struct page *page)
 595 {
 596         unsigned long count = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
 597
 598         if (vma->vm_pgoff >= count || vma_pages(vma) > count - vma->vm_pgoff)
 599                 return -ENXIO;
 600         return remap_pfn_range(vma, vma->vm_start,
 601                                page_to_pfn(page) + vma->vm_pgoff,
 602                                vma_pages(vma) << PAGE_SHIFT, vma->vm_page_prot);
 603 }
 604 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_mmap_pages);
 605
 606 static struct sg_table *alloc_single_sgt(struct device *dev, size_t size,
 607                 enum dma_data_direction dir, gfp_t gfp)
 608 {
 609         struct sg_table *sgt;
 610         struct page *page;
 611
 612         sgt = kmalloc(sizeof(*sgt), gfp);
 613         if (!sgt)
 614                 return NULL;
 615         if (sg_alloc_table(sgt, 1, gfp))
 616                 goto out_free_sgt;
 617         page = __dma_alloc_pages(dev, size, &sgt->sgl->dma_address, dir, gfp);
 618         if (!page)
 619                 goto out_free_table;
 620         sg_set_page(sgt->sgl, page, PAGE_ALIGN(size), 0);
 621         sg_dma_len(sgt->sgl) = sgt->sgl->length;
 622         return sgt;
 623 out_free_table:
 624         sg_free_table(sgt);
 625 out_free_sgt:
 626         kfree(sgt);
 627         return NULL;
 628 }
 629
 630 struct sg_table *dma_alloc_noncontiguous(struct device *dev, size_t size,
 631                 enum dma_data_direction dir, gfp_t gfp, unsigned long attrs)
 632 {
 633         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 634         struct sg_table *sgt;
 635
 636         if (WARN_ON_ONCE(attrs & ~DMA_ATTR_ALLOC_SINGLE_PAGES))
 637                 return NULL;
 638
 639         if (ops && ops->alloc_noncontiguous)
 640                 sgt = ops->alloc_noncontiguous(dev, size, dir, gfp, attrs);
 641         else
 642                 sgt = alloc_single_sgt(dev, size, dir, gfp);
 643
 644         if (sgt) {
 645                 sgt->nents = 1;
 646                 debug_dma_map_sg(dev, sgt->sgl, sgt->orig_nents, 1, dir);
 647         }
 648         return sgt;
 649 }
 650 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_alloc_noncontiguous);
 651
 652 static void free_single_sgt(struct device *dev, size_t size,
 653                 struct sg_table *sgt, enum dma_data_direction dir)
 654 {
 655         __dma_free_pages(dev, size, sg_page(sgt->sgl), sgt->sgl->dma_address,
 656                          dir);
 657         sg_free_table(sgt);
 658         kfree(sgt);
 659 }
 660
 661 void dma_free_noncontiguous(struct device *dev, size_t size,
 662                 struct sg_table *sgt, enum dma_data_direction dir)
 663 {
 664         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 665
 666         debug_dma_unmap_sg(dev, sgt->sgl, sgt->orig_nents, dir);
 667         if (ops && ops->free_noncontiguous)
 668                 ops->free_noncontiguous(dev, size, sgt, dir);
 669         else
 670                 free_single_sgt(dev, size, sgt, dir);
 671 }
 672 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_free_noncontiguous);
 673
 674 void *dma_vmap_noncontiguous(struct device *dev, size_t size,
 675                 struct sg_table *sgt)
 676 {
 677         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 678         unsigned long count = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
 679
 680         if (ops && ops->alloc_noncontiguous)
 681                 return vmap(sgt_handle(sgt)->pages, count, VM_MAP, PAGE_KERNEL);
 682         return page_address(sg_page(sgt->sgl));
 683 }
 684 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_vmap_noncontiguous);
 685
 686 void dma_vunmap_noncontiguous(struct device *dev, void *vaddr)
 687 {
 688         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 689
 690         if (ops && ops->alloc_noncontiguous)
 691                 vunmap(vaddr);
 692 }
 693 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_vunmap_noncontiguous);
 694
 695 int dma_mmap_noncontiguous(struct device *dev, struct vm_area_struct *vma,
 696                 size_t size, struct sg_table *sgt)
 697 {
 698         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 699
 700         if (ops && ops->alloc_noncontiguous) {
 701                 unsigned long count = PAGE_ALIGN(size) >> PAGE_SHIFT;
 702
 703                 if (vma->vm_pgoff >= count ||
 704                     vma_pages(vma) > count - vma->vm_pgoff)
 705                         return -ENXIO;
 706                 return vm_map_pages(vma, sgt_handle(sgt)->pages, count);
 707         }
 708         return dma_mmap_pages(dev, vma, size, sg_page(sgt->sgl));
 709 }
 710 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_mmap_noncontiguous);
 711
 712 int dma_supported(struct device *dev, u64 mask)
 713 {
 714         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 715
 716         /*
 717          * ->dma_supported sets the bypass flag, so we must always call
 718          * into the method here unless the device is truly direct mapped.
 719          */
 720         if (!ops)
 721                 return dma_direct_supported(dev, mask);
 722         if (!ops->dma_supported)
 723                 return 1;
 724         return ops->dma_supported(dev, mask);
 725 }
 726 EXPORT_SYMBOL(dma_supported);
 727
 728 #ifdef CONFIG_ARCH_HAS_DMA_SET_MASK
 729 void arch_dma_set_mask(struct device *dev, u64 mask);
 730 #else
 731 #define arch_dma_set_mask(dev, mask)    do { } while (0)
 732 #endif
 733
 734 int dma_set_mask(struct device *dev, u64 mask)
 735 {
 736         /*
 737          * Truncate the mask to the actually supported dma_addr_t width to
 738          * avoid generating unsupportable addresses.
 739          */
 740         mask = (dma_addr_t)mask;
 741
 742         if (!dev->dma_mask || !dma_supported(dev, mask))
 743                 return -EIO;
 744
 745         arch_dma_set_mask(dev, mask);
 746         *dev->dma_mask = mask;
 747         return 0;
 748 }
 749 EXPORT_SYMBOL(dma_set_mask);
 750
 751 #ifndef CONFIG_ARCH_HAS_DMA_SET_COHERENT_MASK
 752 int dma_set_coherent_mask(struct device *dev, u64 mask)
 753 {
 754         /*
 755          * Truncate the mask to the actually supported dma_addr_t width to
 756          * avoid generating unsupportable addresses.
 757          */
 758         mask = (dma_addr_t)mask;
 759
 760         if (!dma_supported(dev, mask))
 761                 return -EIO;
 762
 763         dev->coherent_dma_mask = mask;
 764         return 0;
 765 }
 766 EXPORT_SYMBOL(dma_set_coherent_mask);
 767 #endif
 768
 769 size_t dma_max_mapping_size(struct device *dev)
 770 {
 771         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 772         size_t size = SIZE_MAX;
 773
 774         if (dma_map_direct(dev, ops))
 775                 size = dma_direct_max_mapping_size(dev);
 776         else if (ops && ops->max_mapping_size)
 777                 size = ops->max_mapping_size(dev);
 778
 779         return size;
 780 }
 781 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_max_mapping_size);
 782
 783 bool dma_need_sync(struct device *dev, dma_addr_t dma_addr)
 784 {
 785         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 786
 787         if (dma_map_direct(dev, ops))
 788                 return dma_direct_need_sync(dev, dma_addr);
 789         return ops->sync_single_for_cpu || ops->sync_single_for_device;
 790 }
 791 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_need_sync);
 792
 793 unsigned long dma_get_merge_boundary(struct device *dev)
 794 {
 795         const struct dma_map_ops *ops = get_dma_ops(dev);
 796
 797         if (!ops || !ops->get_merge_boundary)
 798                 return 0;       /* can't merge */
 799
 800         return ops->get_merge_boundary(dev);
 801 }
 802 EXPORT_SYMBOL_GPL(dma_get_merge_boundary);